Ethereum Ölçeklendirmenin Anahtarı: Veri Kullanılabilirliğini Optimize Etme (DA)

Yazar: TY, Medium; Derleyici: Lynn, MarsBit

tanıtmak

Ethereum deneysel bir teknolojiden sıradan kullanıcılara açık, küresel ve izin gerektirmeyen bir deneyim sunabilen tam gelişmiş bir sisteme dönüştükçe, gerekli olacak önemli bir teknik geçiş, kullanıcıların L2'ye taşınmasını içerecektir.

Yaygın bir şekilde benimsenmesi için Ethereum'un saniyede milyonlarca işlem gerçekleştirmesi gerekiyor. Ölçeklenebilirlik üçlemi, Ethereum'u merkeziyetsizlik, güvenlik ve ölçeklenebilirlik kısıtlamaları dahilinde tamamen ölçeklendirmenin zorluklarını vurguluyor. İşlem maliyetlerinin 4$ ile 200$ arasında değişmesi nedeniyle Ethereum pek çok kullanıcı için cazip değil.

Kaynak: Etherscan.io

Ethereum'un ölçeklendirme zorluklarını Toplama merkezli bir yaklaşımla ele almak

Bir bloğa daha fazla veri ve işlem sığdırarak blok zincirinin kapasitesini artırmak için bir ödünleşim vardır: bu, düğümleri çalıştırmak için daha güçlü donanım gerektirebilir ve merkezi olmayan yapıya zarar verebilir. Diğer bir seçenek ise ağı bozabilecek yeni blockchain özellikleri sunmak yerine, temel katman olarak Ethereum ile daha üst düzey çözümler oluşturmaktır.

Zincir dışı ölçeklendirme çözümleri, ana blockchain katmanını ölçeklendirmek için dolaylı bir yöntem sağlar. Güven ve tahkim için ana blok zincirinden yararlanarak işlem hesaplamasını Ethereum ağının dışına aktarırlar. Bu yaklaşıma Katman 2 ölçeklendirme adı verilir ve Ethereum'un üzerine ekstra bir katman eklenir. Durum kanalları, yan zincirler, plazma, iyimser toplamalar ve geçerlilik toplamaları (genellikle zk toplamaları olarak bilinir) gibi farklı yaklaşımların tümü bu kategoriye girer.

Rollup, EVM'nin (Ethereum Sanal Makinesi) içinde çalışmasına bile izin veren çok yönlü ve çok yönlü bir çözüm sunar. Bu, mevcut Ethereum akıllı sözleşmelerinin minimum kod değişikliği ile Rollup'a taşınabileceği ve aynı zamanda Ethereum'un güvenliğinden ve veri kullanılabilirliğinden faydalanabileceği anlamına gelir. Veri hesaplaması zincir dışında gerçekleşir ve yeterli bilgi zincirde depolanır, böylece dahili durumun tamamı talep üzerine herkes tarafından yerel olarak hesaplanabilir ve genellikle dolandırıcılık tespiti amacıyla kullanılır.

Her toplamanın Ethereum'da konuşlandırılması için belirli bir sözleşme gerekir. Rollup'taki işlemler özel bir zincirde çevrimdışı olarak yürütülür ve ardından işlem verileri Ethereum'a gönderilmeden önce toplu olarak işlenir ve sıkıştırılır. Bu, Ethereum'un bilgi işlem kaynakları üzerindeki yükü hafifletir, ücretleri azaltır ve daha ölçeklenebilir işlem işlemlerine olanak tanır. Toplamalar daha fazla işlem işleyerek Ethereum'u ölçeklendirebilir ve bir miktar merkezi blok üretimi gerektirebilirken, merkezi olmayan ve güvenilir olmayan doğrulama olduğu sürece hala güçlü bir sansür karşıtı koruma mevcuttur.

Kaynak: Vitalik'in "Endgame"i

Bugünkü toplama modeli

Şu anda, Ethereum'un toplama ortamı, işlem verilerini toplu olarak Ethereum'a çağrı verileri olarak paketlemek için gelişmiş sıkıştırma tekniklerini kullanan iyimser ve sıfır bilgi çözümleri içermektedir. Ancak, Ethereum işlem geçmişinde kalıcı olarak saklanan büyük miktarda veri nedeniyle bu yaklaşımın önemli bir maliyeti vardır.

Örneğin, 5 Mayıs 2023'te, Ethereum Gas ücretlerindeki artış nedeniyle, Arbitrum'un Ethereum'a toplu işlem gönderimi, Ethereum'da yalnızca 1369 işlem olmasına ve işlem hacmine rağmen büyük miktarda Gas (353,93 ETH) gerektirdi. 1 milyonun altındaydı Pen. Arbitrumdaki işlemler.

Kaynak: Etherscan.io — Arbitrum Toplu Göndericisi

Kaynak: Arbiscan.io

7 Haziran'daki Bedrock yükseltmesinden önce Optimism derleyicisi, Ethereum'a günde ortalama 3.000 işlem grubu yayınlıyordu. Bedrock yükseltmesinin ardından Optimism, Ethereum'a daha az işlem gönderirken ağdaki işlem hacminde bir artış yaşadı; bu da her işlem grubunun artık daha yüksek bir hacim içerdiğini gösteriyor.

Ethereum toplamalarının popülerlik kazanması, Linea, Polygon zkEVM ve zkSync Era'nın ana ağda konuşlandırılması ve Celo ve Fantom gibi alternatif L1'lerin toplamaları dikkate almasıyla, her çözümün sonunda Ethereum ile zorluklarla karşılaşacağı açıktır. Square Gas ücretleriyle ilgili ölçeklenebilirlik darboğazları.

Şu anda zkSync Era, Linea, Arbitrum, Base ve Optimism gibi toplamlar aracılığıyla her gün yaklaşık 7.000 işlem grubu Ethereum'a gönderiliyor. Ethereum L2'nin gelişimi daha fazla dikkat çektikçe ve geliştirici dostu hale geldikçe bu sayının daha da artması bekleniyor.

Coinbase, Debank, Mantle, Celo, Worldcoin, Zora Network ve Public Goods Network dahil olmak üzere OP zinciri kullanılarak Ethereum üzerine birçok proje inşa edildi. Ek olarak, birçok toplama projesi L2 (ve L3) gelişimini kolaylaştırmak için kendi yığınlarını yayınlamaya hazırlanıyor.

** Toplama verimliliğini artırmak için EIP-4844'ü kullanın **

Ethereum'un toplama merkezli ekosisteminin büyüyen alanında, verilerin güvenli kullanılabilirliğini korurken Ethereum'daki toplamaların ölçeklenebilirliğini iyileştirmeye yönelik artan bir ihtiyaç vardır. Bu hedef akıllı bir yaklaşım etrafında dönüyor: büyük veri yığınlarını Ethereum'da kalıcı olarak saklama ihtiyacını ortadan kaldırırken, kullanıcıların gerektiğinde dahili durumu hesaplamasına da izin veriyor.

EIP-4844, ikili büyük nesne (blob) adı verilen yeni bir işlem türü sunar ve toplamalara ayrılmış, blok başına ek 6 blob (her biri 128 kb) veri alanı tahsis eder. Ethereum'un günde ortalama 7.100 blok, blok başına ortalama 3 blob olduğu göz önüne alındığında bu, günde 21.300 blob'un işlendiğine eşittir.

Bu yükseltmeyle sıralayıcı, toplu işlem verilerini bloblar halinde biçimlendirecek ve bunları Ethereum'un bellek havuzunda depolayacak. Doğrulayıcılar daha sonra bu blob işlemlerini bloklara dahil edecek ve blob, üç haftaya kadar geçici olarak Ethereum konsensüs katmanında kalacak. Bu, verileri çağrı verileri olarak saklamadığı için Ethereum'da yayınlama verilerinin özetlenmesinin maliyetini önemli ölçüde azaltır. Ancak bu aynı zamanda blob verilerinin Ethereum'un yürütme katmanı aracılığıyla doğrudan alınamayacağı anlamına da geliyor.

Kaynak: Original Danksharding SSS

Ek olarak bu yükseltme, tasarım açısından EIP-1559'un ücret pazarına benzer şekilde blob işlemleri için benzersiz bir ücret pazarı sunar. Yoğun bir burger lokantasının, popüler yumuşak servis dondurması için ayrı bir hat kurduğunu hayal edin. Benzer şekilde, bloblar kendi belirlenmiş ücret piyasalarında alınıp satılacak ve bu da onları normal işlemlerden etkili bir şekilde ayıracak. Dolayısıyla blob alanının yarısından fazlasını (minimum 384kb) kullanan her blok için blob işlem maliyeti %12,5 oranında artacaktır ve bunun tersi de geçerlidir.

KZG taahhüdü EIP-4844'te önemli bir rol oynamaktadır. Bu taahhütler, bir tür sıfır bilgi kanıtı işlevi görerek bloblar gibi büyük veri nesnelerinin verimli bir şekilde değiştirilmesini ve doğrulanmasını kolaylaştırır. Süreç, blobların polinomlar olarak temsil edilmesini, bilgisayarların blob işleminin tamamını okumadan blob özelliklerini değerlendirmesini sağlamayı içerir.

Ocak 2023'te başlatılan ve bu yazının yazıldığı an itibarıyla 130.000'den fazla katkıyla başlatılan KZG töreni, benzersiz ve tekrarlanamaz bir değer oluşturmak için birden fazla katkının entropisini birleştiren tek seferlik güvenilir bir kurulumu içeriyor. Bu süreç KZG'nin vaat ettiği maksimum güvenlik ve bütünlüğü sağlar.

Daha da önemlisi, bu yükseltmenin Ethereum'un işlem kapasitesini doğrudan artırmamasına rağmen, toplamalarla ilişkili operasyonel giderleri önemli ölçüde azalttığını belirtmekte fayda var. Bu geliştirme, L2'yi daha uygun maliyetli hale getirir ve toplamalar için güvenli veri kullanılabilirliği sağlar.

Kapsamlı karanlık parçalama için gerekli temeli atın

EIP-4844'ün başlangıçta normal işlemlere kıyasla blob işlemlerinde maliyet tasarrufu sağlaması beklenirken, Ethereum toplamlarının sayısı arttıkça potansiyel maliyet artışlarını dikkate almak önemlidir. EIP-4844'ün nihai hedefi, blok doğrulama sırasında düğümlere aşırı yük getirmeden Ethereum'a 64'e kadar blobu dahil etmektir. Bu hamle, Ethereum'u optimize edilmiş bir Veri Kullanılabilirliği (DA) katmanı haline getirmeyi ve son kullanıcıları yavaş yavaş uzun vadede Ethereum yerine toplu işlem yapmaya dönüştürmeyi amaçlıyor.

Tam karanlık parçalama elde etmek için Veri Kullanılabilirliği Örneklemesinin (DAS) ve silme kodlamasının uygulanması gerekir. DAS, veri kullanılabilirliğini doğrulamak için tam düğümleri rastgele seçerek sıralanan verilerin zincirde yayınlanmasını sağlamak üzere tasarlanmıştır. Veriler ne kadar çok örneklenirse, tüm verilerin kullanılabilirliğine olan güven de o kadar yüksek olur. Kötü amaçlı bir sıralayıcı, blob verilerinin bir kısmını tuttuğunda silme kodlaması devreye girer. Silme kodlaması, kayıp verileri bilinen parçalara göre yeniden oluşturarak artıklık sağlar, böylece veri saklama girişimlerini engeller.

Rollups Ekosisteminin Keşfedilmeye Değer Yönleri

Havuzlama alanı genişledikçe, merkezi olmayan dolandırıcılık kanıtları ve paylaşımlı sipariş sağlayıcılar oluşturmak kritik hale geliyor. Mevcut toplamalar genellikle silolar halinde çalışır, belirli kullanıcı gruplarına hitap etmeye odaklanır ve L2'ler arasındaki birlikte çalışabilirliğin önemini gözden kaçırabilirler. L2'ler arasında zincirler arası bir iletişim protokolü oluşturmak, kullanıcılara daha geniş Ethereum ekosistemi içinde kesintisiz bir işlem deneyimi sağlamada hayati bir rol oynayacaktır. Bu Rollup gelişmelerinin bir sonucu olarak zincirler arası MEV'nin ortaya çıkışını izlemek de ilginç olacak.

Ethereum, merkezi olmayan ve güvenli bir Veri Kullanılabilirliği (DA) katmanının zirvesi olmayı hedeflerken, Eigenlayer ve Celestia gibi mevcut merkezi olmayan DA hizmetleri, toplu DA gereksinimlerini karşılar. Ethereum ekosistemini daha verimli hale getirmek için DA ortamının nasıl gelişmeye devam ettiğini görmek ilginç olacak. Danimarka kırığının tamamının bulunmasına hâlâ yıllar var.

Sonuç Düşünceleri

Toplamalar yoluyla Ethereum'un daha fazla ölçeklendirilmesini kolaylaştırmak için, Ethereum'un güvenliği sağlayan ve yeni toplamaların oluşturulmasını ve sonlandırılmasını sağlayan optimize edilmiş bir veri kullanılabilirliği katmanına dönüşmesi gerekir. Toplu ortamın hızla genişlemesi Ethereum düğümlerini zorlayabileceğinden ve potansiyel merkezileştirme etkilerine yol açabileceğinden, Ethereum'un toplu verileri depolamasına gerek kalmadan bu başarılmalıdır. Ethereum'un önümüzdeki benimseme dalgasına uygun şekilde verimli bir şekilde ölçeklenebilmesi için, artan talebi karşılamak üzere gelişmiş veri manipülasyonu ve doğrulama teknikleri kullanılmalıdır.

Ethereum toplamalarının gelişen kapasitesi ve yetenekleri göz önüne alındığında, EIP-4844'ün L2 maliyetlerini düşürme üzerindeki etkisi henüz görülmedi. Dahası, bu yükseltmenin havuzlama etkinliğini artırmaya ve ilgili teknolojilerin potansiyelini ortaya çıkarmaya nasıl yardımcı olabileceğini görmek ilginç olacak.